从动件的运动规律(二)

课题从动件的常用运动规律（二）课型新授

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目标

了解从动件的常用运动规律

教学重点和难点重点：常用运动规律特点和应用难点：运动曲线的绘制

学情分析本课教学有一定的难度，学生对空间实物向平面图形的转换有所欠缺，有待再度帮助理解。

板

书设计一、等速运动规律

二、等加速等减速运动规律

教学后记

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课前提问: 1、凸轮机构的组成和应用

2、凸轮机构的分类

新授：

从动件的运动规律

1．等速运动规律

当凸轮作等角速度旋转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动规律称为等速运动规律。

（1）位移曲线(S—δ曲线)

，那么由运动学可知，若从动件在整个升程中的总位移为 h，凸轮上对应的升程角为δ

在等速运动中，从动件的位移S与时间t的关系为：

S＝v·t

凸轮转角δ与时间t的关系为：

δ＝ω·t

则从动件的位移S与凸轮转角δ之间的关系为:

v和ω都是常数，所以位移和转角成正比关系。因此，

从动件作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线。

从动件在回程时的位移曲线则与下图相反，是一条向下的斜直线。

（2）等速运动凸轮机构的工作特点

由于从动件在推程和回程中的速度不变，加速度为零，故运动平稳；但在运动开始和终止时；从动件的速度从零突然增大到v或由v突然减为零，此时，理论上的加速度为无穷大，从动件将产生很大的惯性力，使凸轮机构受到很大冲击，这种冲击称刚性冲击。随着凸轮的不断转动，从动件对凸轮机构将产生连续的周期性冲击，引起强烈振动，对凸轮机构的工作十分不利。因此，这种凸轮机构一般只适用于低速转动和从动件质量不大的场合。

2．等加速、等减速运动规律

当凸轮作等角速度旋转时，从动件在升程(或回程)的前半程作等加速运动，后半程作等减速运动。这种运动规律称为等加速等减速运动规律。

(1)位移曲线(S—δ曲线)

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等加速等减速运动规律位移曲线

由运动学可知，当物体作初速度为零

的等加速度直线运动时，物体的位移方

程：

在凸轮机构中，凸轮按等角速度ω旋转，

凸轮转角δ与时间t 之间的关系为

t=δ/ω

则从动件的位移S 与凸轮转角δ之间的关系为：

式中a 和ω都是常数，所以位移s 和转角δ成二次函数的关系，所以，从动件作等加速等减速运动的位移曲线是抛物线。因此，从动件在推程和回程中的位移曲线是由两段曲率方向相反的抛物线连成。

(2)等加速等减速运动凸轮机构的工作特点

从动件按等加速等减速规律运动时，速度由零逐渐增至最大，而后又逐步减小趋近零，这样就避免了刚性冲击，改善了凸轮机构的工作平稳性。因此，这种凸轮机构适合在中、低速条件下工作。

课间小结：

1、 等速运动规律；

2、 等加速等减速运动规律；

课后作业：见练习册

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